A game theoretical framework for the evaluation of unmanned aircraft systems airspace integration concepts
İnsansız hava araçların entegrasyon konseptlerinin değerlendirilmesi için bir oyun teori çerçevesi
- Tez No: 470032
- Danışmanlar: Assist. Prof. Dr. YILDIRAY YILDIZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
İnsansız Hava Araçları'nı (İHA), ulusal hava sistemi'ne entegre etmenin sonuçlarını tahmin etmek zordur. Bu nedenle İHA'nın, ulusal hava sistemi'ne entegre edilmeden önce simülasyon çalışmaları yapılması gerekmektedir. Bu tez, insanlı ve insansız hava araçlarının bir arada bulunduğu senaryolarda, entegrasyon konusunu değerlendirmek için oyun teorisi metodunu kullanarak 2D ve 3D simülasyon çerçevelerini sağlamaya odaklanmaktadır. Literatürdeki temel boşluk, insanlı ve insansız hava araçlar arasındaki etkileşim modellerinin yetersiz olması üzerinedir: a) pilot davranışının önceden bilindiği varsayılmıştır ve b) pilot reaksiyonları ve karar alma sürecleri görmezden gelinmiştir. Bu boşluğu doldurmak için, insan pilot davranışının seviye-k düşünme (level-k reasoning) kavramı ve takviye öğrenme (reinforcement learning) metodu kullanılarak modellenen bir modelleme çerçevesi önerilerek yapılan bu çalışmayla alana katkıda bulunma amaçlanmıştır. Seviye-k düşünme kavramı, oyun teorisinde bir kavramdır ve insanların çeşitli karar verme düzeylerine sahip olduğu varsayımına dayanır. Takviye öğrenme, insan öğreniminde kök salmış bir matematiksel öğrenme yöntemidir. Bu çalışmada, 2D ve 3D manevralarıyla pilotların zamanla genişletilmiş kararlarını modellemek için klasik ve yaklaşık takviye öğrenme (Nural Fitted Q Iteration) yöntemleri kullanılır. İHA entegrasyon analizi, insanlı uçakların varlığında örnek senaryolar; algı ve önleme algoritmaları ile donatılmış tam özerk IHA kullanılarak yapılır.
Özet (Çeviri)
Predicting the outcomes of integrating Unmanned Aerial Systems (UAS) into the National Aerospace (NAS) is a complex problem which is required to be addressed by simulation studies before allowing the routine access of UAS into the NAS. This thesis focuses on providing 2D and 3D simulation frameworks using a game theoretical methodology to evaluate integration concepts in scenarios where manned and unmanned air vehicles co-exist. The fundamental gap in the literature is that the models of interaction between manned and unmanned vehicles are insufficient: a) they assume that pilot behavior is known a priori and b) they disregard pilot reaction and decision-making processes. The contribution of this work is to propose a modeling framework, in which human pilot reactions are modeled using reinforcement learning and a game theoretical concept called to ll this gap. The level-k reasoning concept is based on the assumption that humans have various levels of decision making. Reinforcement learning is a mathematical learning method that is rooted in human learning. In this work, a classical and an approximate reinforcement learning (Neural Fitted Q Iteration) methods are used to model time-extended decisions of pilots with 2D and 3D maneuvers. An analysis of UAS integration is conducted using example scenarios in the presence of manned aircraft and fully autonomous UAS equipped with sense and avoid algorithms.
Benzer Tezler
- Hava aracı otopilot destek sistemi olarak bir pilot sağlık takip sistemi tasarımı, prototiplenmesi ve entegrasyonu
Design, prototyping and integration of a pilot health monitoring system as a support system for aircraft autopilot
EFKAN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN YENİÇERİ
- A game-theoretical approach for analyzing effects of combined control on freeway traffic: Case of integrated ramp metering and variable speed limiting
Oyun teorisi yaklaşımı ile bütünleşik kontrolün otoyol trafiği üzerindeki etkisinin incelenmesi: Bütünleşik katılım denetimi ve değişken hız kısıtı örneği
MUHAMMED ADEMOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Trafikİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİLMİ BERK ÇELİKOĞLU
- Dört aşamalı ulaşım modelinde oyun teorisi ile yolculuk dağıtımı
Trip distribution with game theory in the four step travel demand model
SÜMEYYE ŞEYMA KUŞAKCI GÜNDOĞAR
Doktora
Türkçe
2025
Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN ONUR TEZCAN
- A digital game-based participatory tool: Experiences from perşembe pazari public space design
Dijital oyun tabanlı katılımcı bir araç: Perşembe pazarı kamusal alan tasarımından deneyimler
FATİH MEHMET GÜLER
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Bilim ve TeknolojiYıldız Teknik ÜniversitesiDR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ ERDEM OKUMUŞ
- Essays on the economics of maternity care in England
Anne-bebek sağlığı ekonomisi üzerine çalışmalar
MERVE ERTOK ONURLU
Doktora
İngilizce
2015
EkonometriUniversity of BristolEkonomi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CAROL PROPPER
PROF. DR. FRANK WINDMEIJER